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安徽省郎溪中学高一2015---2016学年第二学期第三次月考
物理学科试题
分值：100分 时间：90分钟
一．选择题（每题4分，1-8为单选，9-12为多选，共48分）
1．如图1所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动．则下列关于A的受力情况的说法中正确的是( )
图1
A．受重力、支持力
B．受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力
C．受重力、支持力、摩擦力和向心力
D．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
2．如图2所示，两个啮合齿轮，小齿轮半径为10 cm，大齿轮半径为20 cm，大齿轮中C点离圆心O2的距离为10 cm，A、B分别为两个齿轮边缘上的点，则A、B、C三点的( )
A．线速度之比为1∶1∶1 B．角速度之比为1∶1∶1
图2
C．向心加速度之比为4∶2∶1 D．转动周期之比为2∶1∶1
图3
3．从高为h处以速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，如图3所示．若取抛出点物体的重力势能为0，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为( ) A．mgh B．mgh＋mv C.mv D.mv－mgh
图4
4．如图4所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端．现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为Ff，经过一段时间小车运动的位移为x，小物 块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是 ( )
A．此时小物块的动能为F(x＋L)
B．此时小车的动能为Fx
C．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fx－FfL
D．这一过程中，因摩擦而产生的热量为FfL
图5
5．如图5所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为3m，静置于地面；b球质量为5m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为( )
A．h B．1.25h C．2h D．2.5h
6．如图6所示，一根跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)．a站在地面上，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，空气阻力不计．当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a的质量与演员b的质量之比为 ( )
图6
A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1
7．如图7所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的
物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高A，开始时物体
静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以v向右匀速运动，运动
图7
到跟汽车连接的细绳与水平方向的夹角为30°，则 ( )
A．从开始到绳与水平方向的夹角为30°时，拉力做功mgh
B．从开始到绳与水平方向的夹角为30°时，拉力做功mgh＋mv2
C．在绳与水平方向的夹角为30°时，拉力功率为mgv
D．在绳与水平方向的夹角为30°时，拉力功率小于mgv
8．如图8所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等且小于c的质量，则下列说法错误的是( )
A．b所需向心力最小
B．b、c的周期相同且大于a的周期
图8
C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
D．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
9．如图9所示，同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是 ( )
图9
A.＝ B.＝2 C. ＝ D. ＝
10．一个轻质弹簧，固定于天花板的O点处，原长为L，如图10所示．一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在B点相接触，然后向上压缩弹簧，到C点时物块速度为零，在此过程中 ( )
A．由A到C的过程中，物块的机械能守恒
图10
B．由A到B的过程中，物块的动能和重力势能之和不变
C．由B到C的过程中，弹性势能和重力势能之和先增大后减小
D．由B到C的过程中，弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等
11．如图11所示，小球以初速度v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部．图中A是内轨半径大于h的光滑轨道、B是内轨半径小于h的光滑轨道、C是内轨直径等于h的光滑轨道、D是长为h的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球．小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有( )
图11
乙
甲
12．放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图12甲、乙所示．下列说法正确的是 ( )
A．0～6s内物体的位移大小为30 m
B．0～6 s内拉力做的功为70 J
图12
C．合外力在0～6 s内做的功与0～2 s内做的功相等
D．滑动摩擦力的大小为5 N
二．实验题（每空2分，共12分）
图13.1
13．某学习小组做“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图13.1所示．图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都完全相同．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出．通过实验数据分析可以得出功与物体速度变化的关系．
（1）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是________．
A．防止小车不能被橡皮筋拉动 B．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C．便于小车获得较大的弹射速度 D．防止纸带上点迹不清晰
(2)如图13.2是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点，相邻的两个计数点间有一个点没有画出，各计数点到O点的距离分别为：0.87 cm、4.79 cm、8.89 cm、16.91 cm、25.83 cm、34.75 cm，若打点计时器的打点频率为50 Hz，则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是___m/s(结果取三位有效数字).
图13.2
14．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图14所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g＝9.80 m/s2，那么：
图14
(1)根据图上所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律；
(2)从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔEp＝________ J，动能增加量ΔEk＝________ J(结果取三位有效数字)；
(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象是下图中的________．
三、计算题（15题8分、16题8分、17题12分、18题12分 ,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
15.（8分）宇航员在月球表面附近自h高处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，已知月球半径为R .若在月球上发射一颗卫星，它在月球表面附近绕月球做圆周运动的角速度多大? （h远小于R）
16.（8分）如图所示，质量为m的小球用长为L
的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一根光滑的细钉，已知OP =L，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B，则：
（1）若不计空气阻力，则初速度v0多大？
（2）若初速度v0=4，则在小球从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功？
17．（12分）一种氢气燃料的汽车，质量为m = 4.0×103kg ，发动机的额定输出功率为80kW ，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a = 1.0m/s2 。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了300m恰获得最大速度，后才匀速行驶。试求：
（1）汽车的最大行驶速度vm；
（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度v1；
（3）当速度为8m/s时，汽车牵引力的瞬时功率；
（4）当汽车的速度为16m/s时的加速度；
（5）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。
18．如图所示，半径R＝1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ＝37°，另一端点C为轨道的最低点．C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板，木板质量M ＝1 kg，上表面与C点等高．质量m＝1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0＝1.2 m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道．已知物块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.2，木板与路面间的动摩擦因数μ2＝0.05，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2 ，设木板受到的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等.试求：
(1)物块经过轨道上的B点时的速度大小;
(2)物块经过轨道上的C点时对轨道的压力；
(3)木板至少多长才能使物块不从木板上滑下？
(4)若木板足够长，请问从开始平抛至最终木板、物块都静止，整个运动过程中，物块与木板间产生的内能为多少？木板与地面间产生的内能为多少？共产生的内能为多少？
安徽省郎溪中学高一2015---2016学年第二学期第三次月考
物理学科试题参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
D
C
C
D
B
B
B
C
AD
BD
AD
ABC
13.(1)B (2)2.23
14. (1)B (2)1.88 1.84 (3)A
15. 由平抛知识得
在月球表面附近，由万有引力等于向心力得
在月球表面附近，由万有引力等于重力得
由以上各式得
16. （1）小球恰能到达最高点B，有，得；
小球从A点运动到B点的过程中只有重力做功，机械能守恒，有
得
（2） 考虑空气阻力，对A到B过程运用动能定理，有
解得，所以小球克服空气阻力做的功为。
18．（1）汽车的最大行驶速度
（2）设汽车匀加速启动阶段结束时的速度为，
由，得
由，得
（3）当速度为8m/s时，处于匀加速阶段，
牵引力的瞬时功率为：
（4）当速度为16m/s时，处于恒定功率启动阶段，设牵引力为，加速度为
由
由，得
（5）匀加速阶段的时间为
恒定功率启动阶段的时间设为，由动能定理
，得t2=30s
所以，总的时间为t=t1+t2=40s
18. （1）物块到达B点时的速度
(2)由B到C点机械能守恒，所以
到C点时的速度
根据牛顿第二定律有
由牛顿第三定律可得到物块经过轨道上的C点时对轨道的压力大小为46N
(3)对物块和小车分别分析知
物块的加速度为: 1分
小车的加速度为: 1分
设小车与物块的共同速度为v’,由于运动的时间相等得:
t= 1分
由以上三式得: 2m/s 1分
物块运动的位移为: 1分
小车运动有位移为: 1分
则小车的长度至少为: 6m 1分
（4）整个过程产生的热量等于系统损失的机械能
代入数据解得Q=18J
物块与木板间产生的内能为
木板与地面间产生的内能为
考点：机械能守恒；能量守恒
点评：本题要仔细阅读题干，其中物块在B点的速度可用运动的合成与分解求得，且整个过程产生的热量等于系统损失的机械能
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